Тарасова А. С. Детоксикация раствора неорганического окислителя гуминовыми веществами. Биолюминесцентный мониторинг
В последнее время наблюдается повышенный интерес к гуминовым веществам (ГВ-ам) как к возможному способу снижения токсичности поллютантов. Молекулы ГВ-в – это нерегулярные полифункциональные полимеры, продукты естественной трансформации органической массы в почве и донных отложениях.
Для изучения детоксикации удобно использовать биолюминесцентные тесты, основанные на ферментах, выделенных из бактерий. Тестируемый параметр – интенсивность биолюминесценции.
Один из механизмов действия поллютантов на биологические системы – влияние на редокс-процессы. Ранее было проведено исследование влияния ГВ-в на растворы органических окислителей (1,4-хинонов) и восстановителей (1,4-фенолов). Была продемонстрирована восстановительная активность ГВ-в в растворах 1,4-хинонов и окислительная – в растворах 1,4-фенолов. Установлены корреляции между редокс-потенциалами пар хинон-фенол и коэффициентами детоксикации растворов 1,4-фенолов и соответствующих им 1,4-хинонов.
Представляет интерес мониторинг процессов детоксикации растворов неорганических окислителей – металлов переменной валентности. Удобным неорганическим модельным окислителем является феррицианид калия. Это соединение устойчиво в водных растворах, в отличие от некомплексных солей железа (III), и характеризуется одноэлектронным переходом Fe3+ / Fe2+.
Цель работы – изучение эффективности детоксикации растворов феррицианида калия ГВ-ами с использованием биолюминесцентной тестовой ферментативной системы НАДН:ФМН-оксидоредуктаза и люцифераза.
Предварительно исследована зависимость интенсивности биолюминесценции от концентрации феррицианида. Показано, что в его присутствии возникает индукционный период биолюминесценции, который характеризовали временем достижения половины максимального значения биолюминесценции t50. Получены зависимости величины t50 от
концентрации феррицианида. Известно, что периоды задержки свечения в биолюминесцентной системе в присутствии окислителей связаны с процессами их конкуренции в ферментативных реакциях. Данный параметр позволяет анализировать токсичность окислителей в водных растворах.
Исследована зависимость t50 от концентрации ГВ-в при различных временах и условиях инкубирования феррицианида с ГВ-ами. Время инкубирования варьировалось от 10 до 50 минут. Инкубирование осуществлялось в присутствии и отсутствии ферментативной системы. Рассчитаны коэффициенты детоксикации (К) растворов феррицианида с ГВ-ами. Определен интервал детоксицирующих концентраций ГВ-в: 2,5·10-4 – 3,13·10-5г/л. В присутствии ферментов получена максимальная величина К для времени инкубирования 10 минут (К = 9,06); при больших временах инкубирования наблюдали увеличение токсичности раствора (К < 1). В отсутствии ферментов для 25 минутного инкубирования величина К равна 7,03; при больших временах не наблюдали изменений токсичности (К ≈ 1).
Таким образом, продемонстрировано увеличение и уменьшение токсичности раствора феррицианида в присутствии ГВ-в. Охарактеризованы эффективность и условия детоксикации растворов феррицианида (время инкубирования, состав смеси).
Loading ...